内容正文:
5.2科学测量:用双缝干涉测光的波长
一、实验题
1. 利用所学物理知识解答问题:
如图甲所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图,图中是光源,是滤光片,是单缝,是双缝,是光屏。下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是______
A.增大和之间的距离
B.增大和之间的距离
C.将绿色滤光片改成红色滤光片
D.增大双缝之间的距离
如果将灯泡换成激光光源,该实验照样可以完成,这时可以去掉的部件是______填数字代号。
转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮纹,读出手轮的读数如图乙所示。继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮纹,读出手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距是______mm。
如果已经量得双缝的间距是、双缝和光屏之间的距离是900mm,则待测光的波长是______取三位有效数字
2. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,如图甲所示。已知双缝间的距离为d,在距离双缝L处的屏上,用测量头测量条纹间宽度。
将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时如图丙所示的手轮上的示数为__________mm,求得相邻亮纹的间距为_________mm;
波长的表达式___________用、L、d表示;
若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________选填“变大”“不变”或“变小”;
如图丁为上述实验装置示意图。S为单缝,、为双缝,屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到O点处的干涉条纹间距将___________选填“变大”“不变”或“变小”。
3. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上如图所示,并选用缝间距的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离然后,接通电源使光源正常工作.
已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示,图中的数字是该同学给各暗条纹的编号,此时图乙中游标卡尺上的读数;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图丙所示,此时图丁中游标卡尺上的读数____________;
利用上述测量结果,经计算可得两个相邻亮条纹或暗条纹间的距离________;这种色光的波长________.
4. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上如图甲,并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作,发出白光。
如图甲所示组装仪器时,a处应固定______填“单缝”或“双缝”。
若取下红色滤光片,其他实验条件不变,则在目镜中______。
A.观察不到干涉条纹 可观察到明暗相间的白条纹 可观察到彩色条纹
若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时,游标尺的读数分别为、,则入射的单色光波长的计算表达式为______。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示,则其读数为______;
5. 如图甲所示,某同学对双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象:
如图乙是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是______________填字母.
下述现象中能够观察到的是________.
A.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
B.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,干涉现象消失
如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是,求得这种色光的波长为________已知双缝间距,双缝到屏的距离
6. 在某次实验中,已知双缝到光屏之间的距离是,双缝之间的距离是,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹记作第1条的中心,这时手轮上的示数如图甲所示读数为,然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示,则示数_______mm,______mm。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长_________m。
7. 某实验小组利用如图甲所示的双缝干涉装置测量光的波长。
按照实验装置,转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮条纹,手轮的示数如图乙所示。继续转动手轮,使分划板的中心刻线对准第11条亮条纹,手轮的示数如图丙所示,则相邻两亮条纹间的距离是_______mm。
已知单缝与双缝的距离,双缝与光屏的距离,单缝宽,双缝间距。则待测光的波长是_____保留三位有效数字。
8.